Rastrová grafika. body uspořádané do pravidelné matice

J. Vrzal, 1.0

Rastrová grafika • body uspořádané do pravidelné matice – rastr pixelů (ppi, Pixel Per Inch) – monitor 90 ppi – rastr tiskových bodů (dpi, Dot Per Inch) – kvalitní tisk 300 dpi

2

Rastrová grafika

3

Vektorová grafika • vektory (objekty, křivky, text) jsou dané souřadnicemi a parametry (např. tloušťka čáry) • zmenšování ani zvětšování neovlivňuje kvalitu

4

Vektorová grafika • pro zobrazení je nutný převod na bitmapu (tiskárna, monitor) pomocí RIP (Raster Image Procesor) • Bézierova křivka

5

Vektor a rastr (bitmapa) dohromady • PDF formát, který dokáže uložit obrázky, text, vektory, vytvořit záložky atd. • Jak nastavit PDF při ukládání?

6

Vektor a rastr (bitmapa) dohromady

7

Vektor a rastr (bitmapa) dohromady • Smallest File Size – neukládá fonty – barvy převede do sRGB – obrázky jako JPG s vysokou kompresí – rozlišení přepočítá na 100 ppi

8

Vektor a rastr (bitmapa) dohromady • High Quality Print – běžný tisk – přidány potřebné fonty – obrázky jako JPG se střední kompresí – rozlišení přepočítá na 150 ppi

9

Vektor a rastr (bitmapa) dohromady • Press Quality Print – důraz na kvalitu tisku – přidány všechny potřebné fonty – obrázky jako JPG s malou kompresí – rozlišení přepočítá na 300 ppi – barvy převede na CMYK

10

RGB model (zjednodušeno) • RGB model definuje barvu pixelu tak, že popisuje barvu 3 světel, jenž svítí na stejné místo

11

Vznik digitálního obrazu pomocí snímače • 6 Mpix senzor rastr 6 milionů pixelů, ale černobílých, neschopných vidět barvu • Bayerova RGBG maska pro zaznamenání barvy (zelené je 2x více z důvodů citlivosti oka) – 1,5 milionu červených pixelů – 1,5 milionu modrých pixelů a – 3 miliony zelených pixelů 12

Vznik digitálního obrazu pomocí snímače • pro každý RGB pixel obrazu se barevná informace vypočítává ze 4 sousedních pixelů  – interpolace obrazu, každý pixel je použit 4x – 6 Mpix senzor je vlastně 1,5 Mpix – výpočet na plné RGB proběhne až v počítači

13

Vznik digitálního obrazu pomocí snímače

14

Barevná hloubka v RGB • barevný prostor: Red, Green a Blue • každá barva (kanál RGB) je kódována 8, 16 či 32 bity (Photoshop) • True Color – 24 bitová barevná hloubka (3*8 bitů) – 224 barev, tedy 16,7 milionů

• Deep Color – 48 bitová hloubka (3*16 bitů) – 248 barev, tedy 281, 5 bilionů 15

Barevná hloubka v RGB • i když se celkový počet 16,7 milionů barev zdá úctyhodný (True Color), tak zvláště v souvislých plochách se objevuje posterizace

16

Komprese • bezeztrátová komprese –973000000000999999→ 9 7 3 „9/0“ „6/9“ – 100% možné restaurovat původní řadu a nedojde k žádné ztrátě informace – stupeň komprese (poměr velikosti originálních dat ku komprimovaným) záleží na obsahu – čím více redundance v sobě data mají, tím více se podaří je zmenšit 17

Komprese • ztrátová komprese – podle znalosti obsahu odstraňuje nepotřebné detaily – kolik detailů se neuloží záleží na stupni komprese

18

JPEG typy grafických souborů

• Joint Photographic Experts Group • vytvořený standard od roku 1992 • ztrátová komprese, kterou je možné měnit – navrženou tak, aby co nejvíce zmenšila velikost souboru, ale přitom co nejméně degradovala fotografie

19


• ztrátová komprese, kterou je možné měnit – ostré fotografie plné jemných detailů (např. pole nebo tráva) lze zkomprimovat méně – principem je převedení na L*a*b a redukce barevné složky spolu s hledáním opakujícího se vzorku v kanálech L, a i b

20


21


• nastavení stupně komprese – pro vysoké rozlišení a kvalitu: stupeň 8, uložit jako (zachová EXIF informace a ICC profil) – pro web: kvalita 60 %, uložit pro web (odstraní EXIF a ICC)

• jednotlivé volby – Baseline Optimized: mírně zmenší velikost souboru – Progressive: postupné zkvalitňování při stahování 22

EXIF metadata

• fotografické informace vložené do fotografie – datum a čas vzniku – nastavení (čas, clona, ohnisko) – náhled – GPS souřadnice – případně popis atd.

• není standardizován 23

EXIF metadata

24

ICC profil • způsob, jak společně s fotografií ukládat i podstatné informace o správě barev – důležité pro přesné barevné zpracování fotografie při následném prohlížení či tisku

25


• JPEG artefakty – v případě velké komprese se objevují nechtěné obrazové prvky, zejména kolem jemné kresby a čar – stejně tak na velkých plochách se objevují čtvercové bloky

26


• nedostatky JPEGu – pouze 24 bitová barevná hloubka – nepodporuje průhlednost – nehodí se pro ukládání vektorové grafiky (kresby, grafy, ikony atd.), vytvořen pro fotografie – nepodporuje animace – komprese je vždy ztrátová (při vysoké kvalitě je výsledek nerozeznatelný od bezeztrátové komprese) 27


• nedostatky JPEGu – nepodporuje obraz s více vrstvami – opakované ukládání degraduje fotografie

28

GIF typy grafických souborů

• Graphics Interchange Format • vytváří tzv. paletu barev v obrázku – jiné barvy obrázek obsahovat nesmí, úsporné uložení barev a bezeztrátová komprese • většina programů je schopna vytvořit smysluplnou paletu z obrázku automaticky

29


• barvy mohou být 2 až 256 → nestačí pro fotografii • hodí se pro jednoduchou grafiku, kresby, loga, ikony, tlačítka apod. • podporuje průhlednost – jedna barva z palety může být považována za průhlednou barvu

• podporuje jednoduché animace 30

256 barev je v modré ploše nedostatečné pro plynulý přechod


• volby uložení, redukce barev: – selektivní – metoda, která dává prioritu barvám, jenž lidské oko vnímá nejcitlivěji a zároveň bere v úvahu plošnou velikost barvy (větší plochy mají přednost) – perceptuální – na základě citlivosti lidského oka na barvy – adaptivní – jen na základě barevného spektra obrázku 33


• rozklad (dithering) – v paletě neobsažené barvy lze pro oko simulovat (složit) z jiných barev umístěných vhodným způsobem těsně vedle sebe

34

GIF typy grafických souborů • volby uložení, pro simulaci barev, které nejsou v paletě : – rozptýlený (difúze) – je použit náhodný nepravidelný vzorek – vzorek – je použit pravidelný čtvercový vzorek – šum – podobné jako rozptýlený, ale rozptyl zasahuje dále

35


• nedostatky GIFu – uložení barev pomocí palety je pro mnoho aplikací nevýhodné (fotografie) – průhlednost je jen ano/ne, neumožňuje plynulou průhlednost. – animace výrazně zvětšuje velikost výsledného souboru. – nepodporuje Exif a tak se tato data vždy ztratí. 36


• nedostatky GIFu – nepodporuje správu barev (ICC profil) – nepodporuje ukládání obrazu obsahujícího více vrstev – nepodporuje vektorovou grafiku

37

PNG typy grafických souborů

• určený pro bezeztrátovou kompresi rastrové grafiky • podpora 24 bitové barevné hloubky • obsahuje alfa kanál • nedostupnost jednoduché animace • nepodporuje CMYK

38

PNG typy grafických souborů • lepší pro obrázky obsahující text, čárovou grafiku, ostré rozhraní barev • 5 – 10x větší soubory než JPEG

39

TIFF typy grafických souborů

• Tagged Image File Format • tzv. kontejnerový formát, který dokáže nést různá obrazová data různě komprimovaná • barevná hloubka až 48 bitů • podporuje ukládání do vrstev • ukládá EXIF informaci a ICC profil • zachovává průhlednost (i plynulou) • umí uložit ořezovou cestu 40


• možné komprese: – LZW – bezeztrátová komprese – RLE – velmi jednoduchý způsob komprese – ZIP – obecná bezeztrátová komprese

41


• Nevýhody: – problémy s kompatibilitou – proto je nutné ukládat bez komprese, bez průhlednosti a bez vrstev → velké soubory

42

RAW typy grafických souborů

• obsahuje jen minimálně zpracovaná data ze senzoru fotoaparátu → výpočet obrazu v počítači • není standardizován a výrobci si definují vlastní formáty

43


• RAW soubor ukládá data ještě před Bayerovou interpolací, tedy „bez barev – na každý pixel stačí jeden byte (při 8 bitovém A/D převodníku) a tedy 6 MPix obrázek bude mít v RAW 6 MB

44


• RAW fotografii nelze v počítači ani zběžně prohlédnout → bez Bayerovy interpolace, snímek de facto neexistuje • speciální program, RAW konvertor, který data vyvolá – expoziční kompenzace v rozsahu cca ±1 až ±1,5 EV – úprava tonální křivky a kontrastu, doostření, redukce šumu a mnoho dalšího 45


• Kdy tedy použít RAW? – RAW je více než JPEG, zachová maximální možnou kvalitu, umožňuje řadu věcí opravit (např. expozici nebo vyvážení bílé)

• Nevýhody: – velký soubor – vyvolání RAWu je zdlouhavý a náročný proces vyžadující ruční zásah – RAW nelze dát jiným uživatelům – nutnost speciálního SW

46

Histogram • histogram vizuálně ukazuje, jak jsou ve snímku zastoupeny jednotlivé barevné odstíny v rozmezí 0 - 255 • vlevo na ose X jsou vždy tmavé odstíny (zcela vlevo černá, zastoupená nulou) • vpravo na ose X jsou světlé odstíny (zcela vpravo je bílá, zastoupená hodnotou 255) • ose Y je potom poměrné množství 48

Histogram

49

RGB histogram

50

Histogram jasů a stínů • grafický editor sečte jednotlivé RGB histogramy do jednoho grafu poměrově – zelená 0.59, červená 0.3 a modrá 0.11 (dohromady tyto koeficienty dávají číslo 1)

51

Histogram jasů a stínů

52

Histogram jasů a stínů • dynamický rozsah (podíl mezi nejsvětlejší a nejtmavší oblasti záběru) oka je 11 - 15 EV • dynamický rozsah snímače zrcadlovky je max. 10 EV → snímač nebude schopen zaznamenat veškeré stíny a jasy, které se na scéně vyskytují

53

EV (expoziční hodnota) • hodnotě 0EV odpovídá takové množství světla, při kterém budeme šedou tabulku správně exponovat při expozici 1 sekunda, cloně f1 a citlivosti ISO100

54

EV (expoziční hodnota)

55


56

Histogram jasů a stínů • dynamický rozsah fotografované scény a snímače fotoaparátu jsou stejné – odstíny černé ani bílé nedosahují vysokých hodnot – fotoaparát zaznamenal veškeré odstíny

57


58

Histogram jasů a stínů • dynamický rozsah fotografované scény je podstatně větší, než rozsah snímače fotoaparátu – histogram by chtěl pokračovat vlevo i vpravo, ale omezený rozsah snímače mu to nedovolí – vznikly přeexpozice a podexpozice (plochy bez kresby)

59


60

Histogram jasů a stínů • dynamický rozsah fotografované scény je menší, než rozsah snímače fotoaparátu – kontrast na nízké úrovni – histogram vůbec nedosahuje na bílé ani černé odstíny

61

Histogram jasů a stínů • optimální podoba histogramu nepřesahuje vlevo ani vpravo, dynamický rozsah fotografované scény byl shodný s rozsahem snímače fotoaparátu

62

Histogram jasů a stínů • podexpozice na fotografii (černá místa bez kresby). – řešením by bylo kompenzovat expozici do kladných hodnot, aby byl snímek celkově světlejší – na světlých tónech je rezerva

63

Histogram jasů a stínů • přeexpozice na fotografii (bílá místa bez kresby). – kompenzovat expozici do záporných hodnot

64

Histogram jasů a stínů • malý dynamický rozsah scény (např. mlhavé údolí bez kontrastu). – snímek je vyfotografovaný dobře (přidat kontrast v editoru)

65

Histogram jasů a stínů • přítomnost jak podexpozice, tak přeexpozice. – kontrast fotografované scény je příliš velký a v podstatě to nelze nijak řešit

66

Nástroj křivky • úprava jasu, kontrastu i jednotlivých barevných kanálů RGB velmi detailně

68

Nástroj křivky • zesvětlení fotky

71

Nástroj křivky • ztmavení fotky

72

Nástroj křivky • zvýšení kontrastu – ztmavení stínů a zesvětlení světel

73

Nástroj křivky • Co udělá tato křivka s fotografií?

74

Nástroj křivky • Co udělá tato křivka s fotografií?

75

Zdroj: PIHAN, Roman. Fotografování,fotoaparáty,techniky,triky. [online]. 28. 5. 2014 [cit. 2014-09-01]. Dostupné z: http://www.fotoroman.cz/techniques2.htm Fenomén jménem histogram | Fotorádce.cz. DOLEJŠÍ, Tomáš. Fotorádce.cz [online]. 2011 [cit. 2014-09-05]. Dostupné z: http://www.fotoradce.cz/fenomen-jmenemhistogram-clanekid789

Rastrová grafika. body uspořádané do pravidelné matice

Recommend Documents